C/C++程序中全局变量局部变量堆栈的存储区域介绍

Posted 2023-03-10 ZSYL

C/C++程序中全局变量、局部变量、堆、栈的存储区域介绍

• 区域的介绍
• 区域的解释
• Reference

区域的介绍

C语言在内存中一共分为如下几个区域：

区域	作用
内存栈区	存放局部变量名
内存堆区	存放new或者malloc出来的对象
常数区	存放局部变量或者全局变量的值
静态区	用于存放全局变量或者静态变量
代码区	二进制代码

区域的解释

• 栈区(stack)–由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
• 堆区(heap)–般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式类似于链表。
• 全局区(静态区)(static)–全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域（RW），未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域（ZI）。程序结束后有系统释放。 和“栈”一样，通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的变量的存储区，但它用于的是在整个程序运行期间都可见的全局变量和静态变量。
• 文字常量区–常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放 （RO）
• 程序代码区–存放函数体的二进制代码。 （RO）
• 常量存储区—和“全局/静态存储区”一样，通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的常量的存储区，并且在程序运行期间，存储区内的常量是全局可见的。这是一块比较特殊的存储去，他们里面存放的是常量，不允许被修改。

内存存在两种属性：静态分配内存和动态分配内存。

1. 静态分配内存：是在程序编译和链接时就确定好的内存。
2. 动态分配内存：是在程序加载、调入、执行的时候分配/回收的内存。

堆栈

堆和栈都是动态分配内存，两者空间大小都是可变的。

Stack： 栈，存放Automatic Variables，按内存地址由高到低方向生长，其最大大小由编译时确定，速度快，但自由性差，最大空间不大。

通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的变量的存储区，用于在函数作用域内创建，在离开作用域后自动销毁的变量的存储区。通常是局部变量，函数参数等的存储区。他的存储空间是连续的，两个紧密挨着定义的局部变量，他们的存储空间也是紧挨着的。栈的大小是有限的，通常Visual C++编译器的默认栈的大小为1MB，所以不要定义int a[1000000]这样的超大数组。

Heap： 堆，自由申请的空间，按内存地址由低到高方向生长，其大小由系统内存/虚拟内存上限决定，速度较慢，但自由性大，可用空间大。
通常是用于那些在编译期间不能确定存储大小的变量的存储区，它的存储空间是不连续的，一般由malloc（或new）函数来分配内存块，并且需要用free（delete）函数释放内存。如果程序员没有释放掉，那么就会出现常说的内存泄漏问题。需要注意的是，两个紧挨着定义的指针变量，所指向的malloc出来的两块内存并不一定的是紧挨着的，所以会产生内存碎片。另外需要注意的一点是，堆的大小几乎不受限制，理论上每个程序最大可达4GB。
每个线程都会有自己的栈，但是堆空间是共用的。

Text & Data & Bss

.text：也称为代码段(Code)，用来存放程序执行代码，同时也可能会包含一些常量(如一些字符串常量等）。该段内存为静态分配，只读(某些架构可能允许修改)。
这块内存是共享的,当有多个相同进程(Process)存在时，共用同一个text段。

.data： 也有的地方叫GVAR(global value)，用来存放程序中已经初始化的非零全局变量。静态分配。
data又可分为读写（RW）区域和只读（RO）区域。
-> RO段保存常量所以也被称为.constdata
-> RW段则是普通非常全局变量，静态变量就在其中 .bss： 存放程序中为初始化的和零值全局变量。静态分配，在程序开始时通常会被清零。

从低地址到高地址

Reference

https://blog.csdn.net/qq_42762607/article/details/110391819

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